Ինչ կարդալ. Մեծ հարցերին համառոտ պատասխաններ Սթիվեն Հոքինգի վերջին գիրքն է

2024 Հեղինակ: Malcolm Clapton | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 03:59

Հատված մեծ գիտնականի աշխատանքից այն մասին, թե արդյոք հնարավոր է ճամփորդել ժամանակում։

Ժամանակի ճամփորդության հետ սերտորեն կապված է տարածության մի կետից մյուսը արագ տեղափոխվելու ունակությունը: Ինչպես ասացի ավելի վաղ, Էյնշտեյնը ցույց տվեց, որ անսահման հզոր ռեակտիվ մղում է պահանջվում տիեզերանավը լույսի մոտ արագությամբ արագացնելու համար: Այսպիսով, Գալակտիկայի մի մասից մյուսը ողջամիտ ժամանակահատվածում տեղափոխվելու միակ միջոցը տարածություն-ժամանակն այնպես ծալելն է, որ ձևավորվի փոքրիկ խողովակ կամ «որդնափոս»: Այն կարող է կապել Գալակտիկայի երկու մասերը և հանդես գալ որպես դրանց միջև ամենակարճ ճանապարհ; դուք կարող եք թռչել ետ ու առաջ և դեռ կենդանի բռնել ձեր բոլոր ընկերներին: Նման «որդանները» լրջորեն դիտարկվում էին որպես ապագա քաղաքակրթությանը հասանելի հնարավորություն։ Եթե ձեզ հաջողվի մի քանի շաբաթվա ընթացքում Գալակտիկայի մի հատվածից մյուսը տեղափոխվել, ապա կարող եք վերադառնալ մեկ այլ «անցքով»՝ միևնույն ժամանակ մինչև ճանապարհը դուրս գալը: Բացի այդ, ոչինչ չի խանգարի ձեզ առաջ գնալ և մեկ «որդնափոսով» վերադառնալ անցյալ, եթե դրա երկու ծայրերը շարժվեն միմյանց նկատմամբ:

Կարելի է ասել, որ «որդնափոս» ստեղծելու համար անհրաժեշտ է տարածություն-ժամանակը թեքել հակառակ ուղղությամբ, որի մեջ այն թեքում է սովորական նյութը։ Սովորական նյութը դեպի իրեն թեքում է տարածություն-ժամանակը, ինչպես Երկրի մակերեսը։ Սակայն «որդնափոս» ստեղծելու համար անհրաժեշտ է նյութ, որը թեքում է տարածություն-ժամանակը հակառակ ուղղությամբ, ինչպես թամբի մակերեսը։ Նույնը վերաբերում է տարած ժամանակի ցանկացած այլ կորության՝ դեպի անցյալ ճանապարհորդելու համար, բացառությամբ այն դեպքերի, երբ տիեզերքն այնքան կոր է, որ արդեն ունի ժամանակում ճանապարհորդելու հնարավորություններ: Միայն այս դեպքում ձեզ անհրաժեշտ կլինի բացասական զանգվածով և բացասական էներգիայի խտությամբ նյութ։

Էներգիան փողի նման է. Եթե բանկում ունեք դրական մնացորդ, ապա կարող եք գումարն օգտագործել ինչպես ուզեք։ Սակայն դասական օրենքների համաձայն, որոնք մինչև վերջերս համարվում էին անփոփոխ, էներգիան օգտագործելիս օվերդրաֆտ չի թույլատրվում։

Դասական օրենքները մեզ համար անհնարին են դարձնում տիեզերքը թեքել այնպես, որ ժամանակում ճանապարհորդությունը հնարավոր դառնա: Բայց դասական օրենքները հերքվում են քվանտային տեսության կողմից՝ երկրորդը հարաբերականության ընդհանուր տեսությունից հետո, Տիեզերքի մեր ըմբռնման մեջ մտավոր մեծ հեղափոխությունից հետո: Քվանտային տեսությունն ավելի ճկուն է և որոշ դեպքերում թույլ է տալիս օվերդրաֆտ: Այնուամենայնիվ, բանկը պետք է բարի լինի մեր նկատմամբ։ Այլ կերպ ասած, քվանտային տեսությունը որոշ տեղերում թույլ է տալիս բացասական էներգիայի խտություն, եթե դուք դրական խտություն եք ապահովում որոշ տեղերում:

Քվանտային տեսությունը թույլ է տալիս բացասական էներգիայի խտություն, քանի որ այն հիմնված է անորոշության սկզբունքի վրա։ Եվ նա պնդում է, որ որոշ բնութագրեր, ինչպիսիք են մասնիկի դիրքն ու արագությունը, չեն կարող միաժամանակ ճշգրիտ չափված արժեքներ ունենալ: Որքան ճշգրիտ է որոշվում մասնիկի դիրքը, այնքան մեծ է նրա արագության անորոշությունը և հակառակը։ Անորոշության սկզբունքը կիրառվում է նաև դաշտերի վրա, օրինակ՝ էլեկտրամագնիսական կամ գրավիտացիոն դաշտի համար: Նա պնդում է, որ այս դաշտերը չեն կարող զրոյական արժեք ունենալ նույնիսկ այնտեղ, որտեղ մենք կարծում ենք, որ դատարկ տարածք կա: Փաստն այն է, որ եթե դրանց արժեքները հավասար են զրոյի, ապա դա նշանակում է, որ նրանք պետք է ունենան հստակ սահմանված դիրք՝ հավասար զրոյի և լավ սահմանված արագություն՝ հավասար զրոյի: Իսկ դա հակասում է անորոշության սկզբունքին։ Սա նշանակում է, որ դաշտերը պետք է ունենան որոշակի նվազագույն տատանումներ։Կարելի է պատկերացնել, այսպես կոչված, վակուումային տատանումները զույգ մասնիկների և հակամասնիկների տեսքով, որոնք հանկարծակի առաջանում են, առանձնանում, հետո նորից միաձուլվում ու ոչնչացվում՝ փոխադարձաբար ոչնչացնելով։

Նման զույգ մասնիկները՝ հակամասնիկները համարվում են վիրտուալ, քանի որ դրանք ուղղակիորեն հնարավոր չէ հայտնաբերել մասնիկների դետեկտորի միջոցով։ Բայց անուղղակի ազդեցություն կարելի է նկատել. Դրա համար օգտագործվում է այսպես կոչված Կազիմիրի էֆեկտը։ Փորձեք պատկերացնել երկու զուգահեռ մետաղական թիթեղներ՝ միմյանցից փոքր հեռավորության վրա: Թիթեղները գործում են որպես հայելիներ վիրտուալ մասնիկների և հակամասնիկների համար: Սա նշանակում է, որ թիթեղների միջև ընկած տարածությունը նման է օրգան խողովակի, միայն այն փոխանցում է որոշակի ռեզոնանսային հաճախականության լուսային ալիքներ։ Արդյունքում պարզվում է, որ թիթեղների միջև տեղի է ունենում որոշակի քանակությամբ քվանտային տատանումներ՝ տարբերվող այն ամենից, ինչ տեղի է ունենում դրանց հետևում, որտեղ այդ տատանումները կարող են ունենալ ցանկացած ալիքի երկարություն։ Թիթեղների և դրսի միջև վիրտուալ մասնիկների քանակի տարբերությունը նշանակում է, որ թիթեղները մի կողմից ավելի մեծ ճնշման տակ են, քան մյուս կողմից: Մի փոքր ուժ է առաջանում, որը մոտեցնում է թիթեղները միմյանց։ Այս ուժը կարելի է չափել փորձարարական եղանակով։ Այսպիսով, վիրտուալ մասնիկները գոյություն ունեն իրականության մեջ և ունեն իրական ազդեցություն:

Քանի որ թիթեղների միջև կան ավելի քիչ վիրտուալ մասնիկներ կամ քվանտային տատանումներ վակուումում, էներգիայի խտությունն այստեղ նույնպես ավելի ցածր է, քան շրջակա տարածության մեջ: Բայց դատարկ տարածության էներգիայի խտությունը թիթեղներից մեծ հեռավորության վրա պետք է հավասար լինի զրոյի: Հակառակ դեպքում տարածություն-ժամանակը կկորի, և Տիեզերքը ամբողջովին հարթ չի լինի: Սա նշանակում է, որ էներգիայի խտությունը թիթեղների միջև ընկած հատվածում պետք է բացասական լինի։

Լույսի փորձնականորեն ապացուցված շեղումը ցույց է տալիս, որ տարածական ժամանակը կոր է, իսկ Կազիմիրի էֆեկտը հաստատում է, որ կորությունը կարող է բացասական լինել։ Եվ կարող է թվալ, որ գիտության և տեխնոլոգիայի զարգացմանը զուգահեռ մենք կկարողանանք ստեղծել «որդաններ» կամ այլ կերպ թեքել տարածությունն ու ժամանակը, որպեսզի կարողանանք ճանապարհորդել դեպի անցյալ: Բայց այս դեպքում անխուսափելիորեն առաջանում են մի շարք հարցեր ու խնդիրներ։

Օրինակ՝ եթե ժամանակում ճանապարհորդությունը հնարավոր է դառնում ապագայում, ինչու ոչ ոք մեզ չի վերադարձել ապագայից և չի ասել, թե ինչպես դա անել:

Նույնիսկ եթե լավ պատճառներ կան մեզ մթության մեջ պահելու համար, մարդկանց համար ի սկզբանե դժվար է հավատալ, որ ոչ ոք չի ուզում ներկայանալ և բացահայտել մեզ խեղճ հետամնաց գյուղացիներիս ժամանակի ճանապարհորդության գաղտնիքը: Իհարկե, ոմանք պնդում են, որ ապագայից հյուրեր արդեն այցելում են մեզ. նրանք թռչում են ՉԹՕ-ներով, և կառավարությունները ներգրավված են հսկա դավադրության մեջ՝ թաքցնելու այդ փաստերը, որպեսզի օգտագործեն այն գիտական գիտելիքները, որոնք հյուրերը տանում են իրենց հետ: Միայն մի բան կարող եմ ասել՝ եթե կառավարությունները ինչ-որ բան թաքցնում են, ապա նրանք դեռ չեն կարողանում օգտվել այլմոլորակայիններից ստացված օգտակար տեղեկատվությունից։ Ես շատ թերահավատորեն եմ վերաբերվում «դավադրության տեսությանը» և ավելի հավանական եմ համարում «խառնաշփոթի տեսությունը»: ՉԹՕ-ի զեկույցները չեն կարող բացառապես կապված լինել այլմոլորակայինների հետ, քանի որ դրանք հակասական են: Բայց եթե ընդունենք, որ այս դիտարկումներից մի քանիսը պարզապես սխալներ կամ հալյուցինացիաներ են, մի՞թե ավելի տրամաբանական չէ ընդունել, որ դրանք այդպես են, քան հավատալ, որ մեզ այցելում են հյուրեր ապագայից կամ Գալակտիկայի մեկ այլ հատվածից: Եթե այս հյուրերը իսկապես ցանկանում են գաղութացնել Երկիրը կամ զգուշացնել մեզ ինչ-որ վտանգի մասին, ապա նրանք չափազանց անարդյունավետ են:

Ժամանակի ճանապարհորդության գաղափարը հաշտեցնելու միջոց կա այն փաստի հետ, որ մենք երբեք չենք հանդիպել ապագայի հյուրերին: Կարելի է ասել, որ նման ճանապարհորդություններ հնարավոր կլինեն միայն ապագայում։Մեր անցյալի տարածաժամանակը ֆիքսված է, քանի որ մենք դիտեցինք այն և տեսանք, որ այն այնքան կորացած չէ, որ մենք կարողանանք ճանապարհորդել ժամանակի մեջ: Իսկ ապագան բաց է, ուստի մի օր մենք կսովորենք ճկել տարածություն-ժամանակը և հնարավորություն ստանալ ճամփորդելու ժամանակի մեջ։ Բայց քանի որ մենք կկարողանանք թեքել տարածություն-ժամանակը միայն ապագայում, մենք չենք կարողանա նրանից վերադառնալ մեր ներկան կամ նույնիսկ ավելի վաղ։

Նման պատկերը կարող է լավ բացատրել, թե ինչու մենք ապագայից զբոսաշրջիկների հոսք չենք զգում։ Բայց դա դեռ շատ պարադոքսների տեղ է թողնում։ Ենթադրենք, կա տիեզերանավով թռչելու և թռիչքի մեկնարկից առաջ վերադառնալու հնարավորություն։ Ի՞նչը կխանգարի ձեզ հրթիռ պայթեցնել արձակման վայրում և դրանով իսկ բացառել ձեզ համար նման թռիչքի հնարավորությունը: Կան նաև այլ ոչ պակաս պարադոքսալ վարկածներ՝ օրինակ՝ վերադառնալ ժամանակն ու սպանել ծնողներիդ՝ դեռ չծնված։ Սրա երկու հնարավոր լուծում կա.

Մի բան ես կանվանեի հետևողական պատմական մոտեցում. Այս դեպքում կարելի է գտնել ֆիզիկական հավասարումների հետևողական լուծում, թեև տարածական ժամանակը կոր է այնքանով, որքանով հնարավոր է ճանապարհորդել դեպի անցյալ: Այս տեսանկյունից, դուք չեք կարող հրթիռ պատրաստել անցյալ ճանապարհորդության համար, եթե չեք վերադարձել այնտեղ և չեք կարողացել պայթեցնել արձակման հարթակը: Սա հաջորդական պատկեր է, բայց ասում է, որ մենք լիովին վճռական ենք՝ չենք կարողանում փոխել մեր մտքերը։ Սա չափազանց շատ է ազատ կամքի համար:

Մեկ այլ լուծում, որը ես անվանում եմ այլընտրանքային պատմության մոտեցում: Այն պաշտպանում էր ֆիզիկոս Դեյվիդ Դոյչը և հավանաբար նկատի ուներ «Վերադարձ դեպի ապագա» գրքի ստեղծողները: Այս մոտեցմամբ մեկ այլընտրանքային պատմության մեջ մինչև հրթիռի արձակումը վերադարձ չի լինի ապագայից և, համապատասխանաբար, այն պայթեցնելու հնարավորություն չի լինի։ Բայց երբ ճանապարհորդը վերադառնում է ապագայից, նա հայտնվում է մեկ այլ այլընտրանքային պատմության մեջ։ Դրանում մարդկային ցեղը անհավանական ջանքեր է գործադրում տիեզերանավ կառուցելու համար, սակայն մինչ Գալակտիկայի մեկ այլ հատվածից սկսելը, հայտնվում է նմանատիպ նավ և ոչնչացնում կառուցվածը։

Դեյվիդ Դոյչը նախընտրում է այլընտրանքային պատմական մոտեցում պատմությունների բազմակարծության հայեցակարգին, որն առաջ քաշեց ֆիզիկոս Ռիչարդ Ֆեյնմանը։ Նրա գաղափարն այն է, որ, ըստ քվանտային տեսության, տիեզերքը չունի յուրահատուկ և եզակի պատմություն։

Տիեզերքում կան բոլոր հնարավոր պատմությունները, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր հավանականության աստիճանը:

Պետք է լինի այնպիսի պատմության հավանականություն, որում Մերձավոր Արևելքում կայուն խաղաղություն է, բայց նման պատմության հավանականությունը, ամենայն հավանականությամբ, ցածր է:

Որոշ պատմություններում տարածության ժամանակն այնպես է շեղված, որպեսզի այնպիսի առարկաներ, ինչպիսիք են հրթիռները, կարողանան վերադառնալ իրենց անցյալին: Բայց յուրաքանչյուր պատմություն անբաժանելի է և ինքնաբավ՝ նկարագրելով ոչ միայն կոր տարածություն-ժամանակը, այլև դրա բոլոր առարկաները։ Հետևաբար, հրթիռը, վերադառնալով, չի կարող այլ այլընտրանքային պատմության մեջ մտնել։ Այն մնում է նույն պատմության մեջ, որը պետք է ինքնահաստատվի։ Եվ ես, ի տարբերություն Deutsch-ի, կարծում եմ, որ պատմությունների բազմակարծության գաղափարն աշխատում է հետևողական պատմական, այլ ոչ թե այլընտրանքային պատմական մոտեցման օգտին:

Ըստ երևույթին, մենք այն վիճակում չենք, որ հրաժարվենք պատմական հետևողական պատկերից։ Այնուամենայնիվ, սա կարող է չանդրադառնալ դետերմինիզմի և ազատ կամքի հետ կապված խնդիրներին, եթե կա պատմությունների շատ փոքր հավանականություն, որոնցում տարածական ժամանակը կոր է այնպես, որ ժամանակում ճանապարհորդությունը հնարավոր լինի մակրոսկոպիկ մասշտաբից դուրս: Ես սա անվանում եմ ժամանակագրական անվտանգության վարկած. ֆիզիկայի օրենքները նախագծված են կանխելու ժամանակի ճանապարհորդությունը մակրոսկոպիկ մակարդակով:

Թվում է, թե եթե տարածություն-ժամանակը գրեթե այնքան կոր է, որպեսզի թույլ տա ճանապարհորդել դեպի անցյալ, ապա վիրտուալ մասնիկները կարող են դառնալ գրեթե իրական մասնիկներ, որոնք շարժվում են փակ հետագծերով: Վիրտուալ մասնիկների խտությունը և դրանց էներգիան զգալիորեն մեծանում է, ինչը նշանակում է, որ նման պատմությունների հավանականությունը շատ փոքր է։ Չնայած սա նմանվում է ժամանակագրական պաշտպանության գործակալության գործունեությանը, որը ձգտում է պահպանել աշխարհը պատմաբանների համար: Բայց տարածության և ժամանակի կորության թեման դեռ սաղմնային վիճակում է։ Համաձայն լարերի տեսության միավորող ձևի, որը հայտնի է որպես M-տեսություն, որը մենք մեծ հույսեր ենք կապում հարաբերականության ընդհանուր և քվանտային տեսության միավորման հետ, տարածությունը պետք է ունենա տասնմեկ չափումներ, այլ ոչ թե չորսը, որոնք մենք զգում ենք:

Ներքևի գիծն այն է, որ այս տասնմեկ չափերից յոթը փաթաթված են այնքան փոքր տարածության մեջ, որ մենք դա չենք նկատում: Մյուս կողմից, մնացած չորս չափերը գործնականում հարթ են և ներկայացնում են այն, ինչ մենք անվանում ենք տարածություն: Եթե այս պատկերը ճիշտ է, ապա պետք է հնարավոր լինի ինչ-որ կերպ կապել չորս հարթ չափերը մնացած յոթ խիստ կորի կամ աղավաղված չափերի հետ: Ինչ կստացվի սրանից, մենք դեռ չգիտենք։ Բայց հնարավորությունները հուզիչ են:

Եզրափակելով՝ կասեմ հետևյալը.

Մեր ժամանակակից հայեցակարգերը չեն բացառում արագ տիեզերք ճանապարհորդելու և անցյալ վերադարձի հնարավորությունը։ Սա կարող է ստեղծել հսկայական տրամաբանական խնդիրներ, ուստի հուսանք, որ կա ժամանակագրության անվտանգության ինչ-որ օրենք, որը կկանխի մարդկանց հետ վերադառնալու ժամանակն ու սպանելու իրենց ծնողներին:

Բայց գիտաֆանտաստիկայի սիրահարները չպետք է վրդովվեն: M-տեսությունը հույս է տալիս.

Աշխարհահռչակ ֆիզիկոս Սթիվեն Հոքինգի վերջին աշխատանքը՝ գիրք-կտակը, որտեղ նա ամփոփում և բարձրաձայնում է բոլորին հուզող կարևորագույն թեմաները։

Արդյո՞ք մարդկությունը գոյատևելու է: Պե՞տք է այդքան ակտիվ լինենք տիեզերքում: Կա՞ Աստված։ Սրանք ընդամենը մի քանի հարցեր են, որոնց պատասխանել է իր վերջին գրքում պատմության մեծագույն ուղեղներից մեկը: